(57)【要約】      （修正有）【課題】ハブボルトのセレーションの形状を改良した転がり軸受装置を提供する。【解決手段】車輪を装着するためのハブボルト９を備える転がり軸受装置であって、該ボルト頭部９ｂ寄りのねじ軸部９ａの一部の外周面９ｃには、ハブフランジ３ｂに形成される貫通丸穴状のボルト取付穴３ｂ１に圧入されるセレーション９ｄが形成され、該セレーション９ｄは、圧入時にボルト取付穴３ｂ１との間で所定締め代を具有させて形成される山形の歯９ｅを有し、歯９ｅの先端には、圧入先端部９ｆが形成され、該圧入先端部９ｆは、歯９ｅの歯たけＨ及び歯厚Ｔを小さくするように先細り状に連続形成され、ボルト取付穴３ｂ１にハブボルト９のねじ軸部９ａを通し、セレーション９ｄをボルト取付穴３ｂ１に圧入する際、圧入先端部９ｆがボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２に先に接触し、該内周面３ｂ２の径方向に加わる押圧力を順次増加させることを特徴とする。【選択図】図２
2010105491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブフランジに固定され、車輪を装着するためのハブボルトを備える転がり軸受装置であって、
前記ハブボルトは、ねじ軸部の一端にボルト頭部を有し、該ボルト頭部寄りのねじ軸部の一部の外周面には、前記ハブフランジに形成される貫通丸穴状のボルト取付穴に圧入されるセレーションが形成され、該セレーションは、圧入時に前記ボルト取付穴との間で所定締め代を具有させて形成される山形の歯を有し、
前記ねじ軸部の他端側の前記歯の先端には、圧入先端部が形成され、該圧入先端部は、前記歯の歯たけ及び歯厚を小さくするように先細り状に連続形成され、
前記ボルト取付穴に前記ハブボルトの前記ねじ軸部を通し、前記セレーションを前記ボルト取付穴に圧入する際、前記圧入先端部が前記ボルト取付穴の内周面に先に接触し、該内周面の径方向に加わる押圧力を順次増加させることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記圧入先端部の外周面と前記セレーションの前記歯の外周面とが接続される接続個所は、アール面状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記圧入先端部の前記外周面を歯厚方向で複数の分周面に分け、これら隣り合う分周面が接続される接続箇所を稜線部となし、該稜線部をナイフエッジ状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブフランジに、車輪を取り付けるためのハブボルトが固定された転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に使用される転がり軸受装置において、ハブフランジに形成されたボルト丸孔に、このボルト丸孔内径よりも大径に形成されるセレーションを有するハブボルトを圧入して固定するものが知られている。（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９４９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この転がり軸受装置は、図６に示すように、ハブボルトＡを圧入する相手側であるハブフランジＢのボルト丸孔Ｂ１の圧入入口側の開口部Ｂ２にはテーパ状の座ぐり面Ｂ３が形成されており、また、ハブボルトＡのセレーションＡ１は、その圧入先端側Ａ２がねじ軸部Ａ３の外周面Ａ４から垂直に径方向外側に立ち上がった平面形態の端面Ａ５を有しているため、その端面Ａ５の周縁角部Ａ６でボルト丸孔Ｂ１の座ぐり面Ｂ３や内周面Ｂ４を削ってしまい削りカスが発生する。このことによって、ハブボルトＡを圧入した後、転がり軸受装置を次行程まで搬送するときに、ハブボルト圧入装置の設置盤の設置面や、次行程の製造ライン上に削りカスが飛散して落下する場合がある。このため、この削りカスによって、その後、設置盤の設置面上に載置されて位置決め固定される転がり軸受装置のハブフランジＢが傷つけられるという問題点があり、しかも、ボルト丸孔Ｂ１の内周面Ｂ４をセレーションＡ１で削ってしまうため、セレーションＡ１とボルト丸孔Ｂ１との間で設定されていた圧入締め代が少なくなり、この結果、ボルト丸孔Ｂ１がセレーションＡ１の圧入によって塑性変形しなくなるおそれが生じ、図７に示すように、セレーションＡ１で削られた凹状箇所に、当該セレーションＡ１が入り込むだけの食い込み量Ｇとなるので、固定力が不足し、スリップトルクが低くなって回転防止機能が悪化する問題点を有していた。
【０００５】
本発明の課題は、上記の問題点に鑑み、ハブボルトのセレーションの形状を改良し、ボルト圧入時の削りカスの発生を防止したり、スリップトルクを低減させないようにした転がり軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置は、ハブフランジに固定され、車輪を装着するためのハブボルトを備える転がり軸受装置であって、前記ハブボルトは、ねじ軸部の一端にボルト頭部を有し、該ボルト頭部寄りのねじ軸部の一部の外周面には、前記ハブフランジに形成される貫通丸穴状のボルト取付穴に圧入されるセレーションが形成され、該セレーションは、圧入時に前記ボルト取付穴との間で所定締め代を具有させて形成される山形の歯を有し、前記ねじ軸部の他端側の前記歯の先端には、圧入先端部が形成され、該圧入先端部は、前記歯の歯たけ及び歯厚を小さくするように先細り状に連続形成され、前記ボルト取付穴に前記ハブボルトの前記ねじ軸部を通し、前記セレーションを前記ボルト取付穴に圧入する際、前記圧入先端部が前記ボルト取付穴の内周面に先に接触し、該内周面の径方向に加わる押圧力を順次増加させることを特徴とする。
【０００７】
上記構成とすることにより、圧入先端部は先細り状に形成されているため、その圧入先端部（外周面）によって、ボルト取付穴の内周面を確実に径方向外方へ押圧できるため、かかる内周面側が塑性変形することとなる。この塑性変形は、セレーションの歯の周囲のボルト取付穴の内周面の一部を盛り上げて膨出させることにより、セレーションの歯の食い込み量を増加でき、さらに圧入先端部の先細り形態に応じて、径方向外方への押圧力が徐々に直線的に増すことにより、急激な塑性変形もなく、圧入時の食い込み誘導が順次スムーズに行われることによって、膨出箇所に割れ、欠けなどの欠損が生じなく食い込みが強固で安定した状態で圧入先端部に続く山形の歯が食い込まれて圧入できることとなり、十分なる固定力（スリップトルク）を発揮できる転がり軸受装置を提供できる。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置において、前記圧入先端部の外周面と前記セレーションの前記歯の外周面とが接続される接続個所は、アール面状に形成されることを特徴とすることにより、圧入先端部に続く山形の歯がボルト取付穴の内周面に食い込まれる際、ボルト取付穴の内周面に、圧入先端部の外周面と歯の外周面との接続箇所が達しても、かかる接続箇所にはエッジ部分が存在しないため、その接続箇所は、ボルト取付穴の内周面を、削らない状態で滑るように移動することにより、削りカスを発生させないようにできる。この結果、削りカスを発生させることなく、山形の歯がボルト取付穴の内周面に食い込まれるため、その食い込み量も増え、十分なる固定力（スリップトルク）を発揮でき、さらに、削りカスの飛散による他の部品を損傷させることが無くなり、生産性の向上を可能にする転がり軸受装置を提供できる。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置において、前記圧入先端部の前記外周面を歯厚方向で複数の分周面に分け、これら隣り合う分周面が接続される接続箇所を稜線部となし、該稜線部をナイフエッジ状に形成したことを特徴とすることにより、稜線部がナイフエッジ状に形成され、しかも、稜線部は圧入方向に沿った直線状に形成されているため、圧入先端部によってボルト取付穴の内周面を削ることなく、その内周面への稜線部の食い込みが発生し、この稜線部の食い込みによって、稜線部を形成する歯厚方向の分周面によって、ボルト取付穴の内周面を確実に径方向外方へ押圧できるため、かかる内周面が塑性変形することとなる。この塑性変形は、セレーションの歯の周囲のボルト取付穴の内周面の一部を盛り上げて膨出させることにより、セレーションの歯の食い込み量を増加でき、さらに圧入先端部の先細り形態に応じて、徐々に径方向外方への押圧力が直線的に増すことにより、急激な塑性変形もなく、この稜線部による圧入時の食い込み誘導は良好で、順次スムーズに行われることによって、膨出箇所に割れ、欠けなどの欠損が生じなく食い込みが強固で安定した状態で圧入先端部に続く山形の歯が食い込まれて圧入できることとなり、十分なる固定力（スリップトルク）を発揮できる転がり軸受装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は、本発明に係る転がり軸受装置の取付状態の断面図である。図１において、転がり軸受装置１は、軸受鋼材からなる固定輪としての外輪２ａと、回転輪としての内輪２ｂと、該内輪２ｂと外輪２ａとの間に介在される複数列で配列される転動体２ｃから構成される転がり軸受２を備えている。
【００１１】
また、内輪２ｂはハブ３と一体形成されている。ハブ３は車両アウター側で車輪（図示せず）と接続するようにして装着するためのハブボルト９が固定され、外方へ突設される円盤状のハブフランジ３ｂを備えている。該ハブフランジ３ｂは、内輪２ｂを構成する軸部２ｂ１の一端部（車両アウター側）の外周に、内輪２ｂの径方向Ｘ外方へ突設されて一体形成されている。また、軸部２ｂ１の他端部（車両インナー側）には、外径が一段小径となった小径部２ｂ２が形成されている。該小径部２ｂ２には、別体で形成され、その外周面が複数列で配列される一方の転動体２ｃが転動する転動面２ｂ３を備える内輪分割体２ｂ４が圧入固定されている。また、軸部２ｂ１の一端部と他端部との間の外周面には、複数列で配列される他方の転動体２ｃが転動する転動面２ｂ５が形成されている。このように軸部２ｂ１の他端部に内輪分割体２ｂ４が圧入されて一体化されることによって、一端部にハブフランジ３ｂを備えた内輪２ｂが構成される。
【００１２】
内輪２ｂの軸部２ｂ１には、動力を伝達する駆動軸としてのドライブシャフト４がスプライン結合される連結挿通孔２ｂ６が形成されている。該連結挿通孔２ｂ６に動力伝達を可能となすようにドライブシャフト４を通している。そして、ドライブシャフト４の軸端面４ａを、この軸端面４ａと対向する内輪分割体２ｂ４における車両インナー側の内輪端面２ｂ７に当接させるようにして、ドライブシャフト４の延出側の端部に、ねじ締結手段としてのナット５を螺合することにより固定されている。
【００１３】
また、本例は駆動輪側の転がり軸受装置１であるも、軸部２ｂ１に連結挿通孔２ｂ６を形成しない形態の場合には、軸部２ｂ１の他端側を外部まで延出させ、その他端側を加締めるように、径方向Ｘ外方に塑性変形させて形成した加締箇所によって軸方向Ｚに抜けないように固定して、従動輪用とすることも可能である。
【００１４】
図２、３に示すように、ハブフランジ３ｂに固定するハブボルト９は、ハブフランジ３ｂに形成される貫通丸穴状のボルト取付穴３ｂ１の内径より小径となし、ボルト取付穴３ｂ１を貫通して外方に突出されるねじ軸部９ａを有している。このねじ軸部９ａの一端には、ハブフランジ３ｂに着座するボルト頭部９ｂが形成され、該ボルト頭部９ｂ寄りのねじ軸部９ａの一部の外周面９ｃには、ハブフランジ３ｂのボルト取付穴３ｂ１の内径より大径にて形成され、このボルト取付穴３ｂ１に圧入されるセレーション９ｄが形成され、ねじ軸部９ａの残りの部分には、ねじが形成されている。
【００１５】
セレーション９ｄは、圧入時にボルト取付穴３ｂ１との間で所定締め代を具有させて形成される山形の歯９ｅを有し、該歯９ｅは、ねじ軸部９ａの外周面９ｃに複数周設される。また、ねじ軸部９ａの他端側の歯９ｅの先端には、圧入先端部９ｆが形成されている。この圧入先端部９ｆは、ねじ軸部９ａの径方向における突出高さ寸法としての歯たけＨ及び、ねじ軸部９ａの周方向における長さ寸法としての歯厚Ｔを、ねじ軸部９ａの他端側である先端側に向かって小さくするように先細り状に連続形成されて、その外周面９ｆ１をテーパ面状となしている。このテーパ面状の形態としては、山形の歯９ｅの形状（例えば山頂部が尖っているか、丸いか、あるいは平坦となっているなど）に応じて、円錐面の一部分である部分円錐面状や、角錐面の一部分である部分角錐面状で形成される。
【００１６】
また、この圧入先端部９ｆにおける先細り状の外周面９ｆ１と歯９ｅにおける山形の外周面９ｅ１とが接続される接続箇所Ｃ１は、アール面状に形成されて緩やかな丸み（エッジ部分を有しない）を呈するようにし、外周面９ｅ１と外周面９ｆ１とを面状に連続させている。
【００１７】
また、圧入先端部９ｆの外周面９ｆ１には、この外周面９ｆ１を歯厚Ｔ方向で分けるように複数の分周面９ｇを形成してもよい。そして、これら隣り合う分周面９ｇが接続される接続箇所を稜線部９ｈとすることができる。この稜線部９ｈは圧入方向Ｚ１にそって直線状に形成され、ねじ軸部９ａの外周面９ｃに接続される。また、この稜線部９ｈはナイフエッジ状に形成されている。この稜線部９ｈのエッジ形態は、歯たけＨ方向に先が尖っており、圧入時にハブフランジ３ｂのボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２に食い込むことが可能な形状であれば、ナイフエッジ状でなく小さなアール面状に形成してもよく、また、稜線部９ｈの数についても、図４に示すように、稜線部９ｈを２箇所にする場合には、分周面９ｇの面数を３面に設定することも可能である。
【００１８】
そして、この転がり軸受装置１は車両における懸架装置の車両インナー側のナックル、アクスルハウジングなどの車両固定部材６の取付口６ａに接続される。この接続は転がり軸受２の外輪２ａを取付口６ａ内に挿入して嵌装するとともに、外輪２ａから外方へ突設される鍔部２ａ１をボルト・ナットなどの締結部材７を介して車両固定部材６の取付口６ａの周辺面（車両アウター側）に固定させている。
【００１９】
なお、転がり軸受２の内輪２ｂと外輪２ａとの間を外部から密封するために、車両アウター側および車両インナー側に密封装置８を配設しており、両者の密封装置８によって転動体２ｃ間に充填されるグリースの漏れを規制している。
【００２０】
このハブボルト９の圧入時の作用について説明する。図２に示すように、ハブボルト９のねじ軸部９ａをハブフランジ３ｂのボルト取付穴３ｂ１に通し、ボルト頭部９ｂ寄りのセレーション９ｄをボルト取付穴３ｂ１に圧入する際、セレーション９ｄの歯９ｅの先細り状に形成される圧入先端部９ｆの外周面９ｆ１がボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２に先に接触し、該内周面３ｂ２の径方向に加わる押圧力を順次増加させながら、圧入先端部９ｆによってボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２（座ぐり面３ｂ３も含む）を削ることなく、その内周面３ｂ２への食い込みが発生する。特に、圧入先端部９ｆの外周面９ｆ１に稜線部９ｈを形成する場合は、当該稜線部９ｈがナイフエッジ状に形成され、しかも、稜線部９ｈは圧入方向Ｚ１に沿った直線状に形成されているため、ボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２へ食い込み易くなる。
【００２１】
このように、稜線部９ｈの食い込みによって、稜線部９ｈを形成する歯厚Ｔ方向の分周面９ｇによって確実に、ボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２を、その径方向外方へ押圧できるため、ボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２が塑性変形することとなる。この塑性変形は、図５に示すように、セレーション９ｄの歯９ｅの周囲のボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２の一部が盛り上がって膨出することにより、この膨出形態の膨出箇所３ｂ３によって実質的なセレーション９ｄの歯９ｅの食い込み量Ｇ１が増加することとなる。さらに、圧入先端部９ｆの先細り形態に応じて、徐々に径方向外方への押圧力が直線的に増すことにより、急激な塑性変形もなく、この稜線部９ｈによる圧入時の食い込み誘導が良好で順次スムーズに行われることによって、膨出箇所３ｂ３に割れ、欠けなどの欠損が生じなく食い込み状態が強固で安定することとなる。
【００２２】
さらに、圧入先端部９ｆに続く山形の歯９ｅがボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２に食い込まれる際、ボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２に、ハブボルト９における圧入先端部９ｆの外周面９ｆ１と歯９ｅの外周面９ｅ１との接続箇所Ｃ１が達しても、かかる接続箇所Ｃ１にはエッジ部分が存在しないため、その接続箇所Ｃ１は、ボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２を、削らない状態で滑るように移動することにより、ここでも削りカスを発生させないようにできる。この結果、削りカスを発生させることなく、所定の歯たけＨ、歯厚Ｔで形成される山形の歯９ｅがボルト取付穴３ｂ１の内周面３ｂ２に食い込まれるため、その食い込み量Ｇ１も増え（図７参照）、先細り状で、かつナイフエッジ状の稜線部９ｈを有するセレーション９ｄは、十分なる固定力（スリップトルク）を発揮できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る転がり軸受装置の取付状態の断面図。
【図２】ハブボルトを示す図。
【図３】図２のＡ―Ａ及びＢ―Ｂ切断端面図。
【図４】セレーションにおける歯の他の例を示す図。
【図５】ハブボルトとボルト取付孔との圧入状態を示す図。
【図６】背景技術のハブボルトとハブフランジとの関係を示す図。
【図７】背景技術によるハブボルトとボルト孔との圧入状態を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
３ｂ          ハブフランジ
３ｂ１        ボルト取付孔
９            ハブボルト
９ａ          ねじ軸部
９ｂ          ボルト頭部
９ｄ          セレーション
９ｅ          歯
９ｅ１        外周面
９ｆ          圧入先端部
９ｆ１        外周面
９ｇ          分周面
９ｈ          稜線部
Ｈ            歯たけ
Ｔ            歯厚
Ｃ１          接続箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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